现代儿童的受教育模式与娱乐方式逐渐智能化,儿童缺乏与自然亲密接触的机会,城市儿童更是几乎与自然完全割裂,由此带来的“自然缺失症”普遍存在于世界各地。在此背景下,基于自然的学习（Nature-based Learning,NBL）的提出为儿童自然缺失症提供解法。基于自然的学习是指通过接触自然来获取知识、技能、价值观和态度的一种实践过程。国外尝试通过基于自然的学习来促进儿童的学术学习、个人发展与自然认同感的获得。因此,本研究探究基于自然的学习对小学生科学学习的影响,以期为创新儿童科学学习引入可资借鉴的新模式,寻找一条可以有效提高儿童科学学习投入度与学习成效的有效途径。本研究以浙江省平湖市T小学四年级两个班级的学生作为研究对象,采用对照实验法、课堂观察法、问卷调查法、访谈法等多种研究方法,选择“土壤”这一学习内容,进行3阶段共计6学时的授课,开展基于自然的科学学习与常规室内科学学习的对照实验研究。结果显示:第一,基于自然的学习有助于提高小学生在科学学习中的学习投入,其中在情感投入、认知投入、社会投入维度中的提升较为显著,在行为投入维度的提升相对较弱;第二,基于自然的学习在一定程度上有助于提高学生的科学学习成效,在回答相同的题目时,相比对照组学生,实验组学生的答案能获得更高的分数成绩,且能达到更高的SOLO（structure of the observed learning outcome）层级,但该现象未在统计学上形成显著;第三,基于自然的学习有助于提高学生对自然的认同感与归属感,同时在未来有希望成为一线科学教师所采用的新型教学模式。基于前述研究结果,本研究为在我国小学科学教学过程中引入基于自然的学习提出以下建议:第一,教师选择合适的教学内容进行大胆尝试;第二,将基于自然的学习与室内课程进行有效融合;第三,重点关注学生在基于自然的学习中情感投入、认知投入、社会投入的提升。